Hva er de modne teknologiene for litium-ion-batterier

1. Helt solid liv2+
For tiden brukes flytende litium-ion-batterier på markedet, så de kalles også flytende litium-ion-batterier. Kort sagt, det er et litium-ion-batteri i fast tilstand, hvor alle komponentene er solide, og erstatter den flytende elektrolytten og separatoren til tradisjonelle litium-ion-batterier med en solid elektrolytt.
Sammenlignet med flytende litium-ion-batterier har alle faste elektrolytter følgende fordeler: deres sikkerhet og varmebestandighet er veldig god, og de kan fungere i lang tid i området 60-120 grader . Bredt elektrokjemisk vindu, opptil 5 V, kompatibelt med høytrykksmaterialer; Bare litiumioner, ingen elektroner; Å ha et enkelt kjølesystem og høy kjøletetthet; Egnet for ultrafine og fleksible batterier. Men ulempene er også åpenbare, som er den lave ledningsevnen per arealenhet på batteriet, lav spesifikk effekt ved romtemperatur og høye kostnader. Batterier med stor kapasitet er vanskelig å industrialisere.
Strømtettheten, syklusstabiliteten, sikkerhetsytelsen, høy- og lavtemperaturytelsen og levetiden til alle solid-state litium-ion-batterier er nært knyttet til ytelsen til elektrolyttmaterialer. Faste elektrolytter kan deles inn i polymerelektrolytter (vanligvis sammensatt av PEO, LiTFSI, etc.) og uorganiske elektrolytter (som oksider og sulfider). All solid-state batteriteknologi anses som nøkkelen til neste trinn i utviklingen, og etter hvert som teknologien fortsetter å modnes, vil alle problemer løses.
2. Ternært materiale med høy energitetthet batteri
Med utviklingen av litium-ion-batteriteknologi med høy energitetthet har ternære katodematerialer vakt stor oppmerksomhet. Ternære katodematerialer er mye brukt innen energilagring på grunn av deres høye spesifikke kapasitet, gode syklusstabilitet og lave kostnader. Energitettheten til det ternære positive elektrodematerialet kan økes effektivt ved å øke spenningen til batteriet og nikkelelementinnholdet i materialet.
I teorien har ternære materialer naturlige fordeler i høyspenning: standardverdien for ternære positive elektrodematerialer er 4,35 V, og ved denne verdien kan ternære materialer også opprettholde god syklusstabilitet. Når ladespenningen øker til 4,5 V, kan kapasiteten til (333, 442) symmetriske materialer nå 190, og sykkelytelsen er også god, mens (532) sykkelytelsen er litt dårligere; Når spenningen når 4,6 V, begynner den sykliske ytelsen til det ternære materialet å avta, og utvidelsen blir mer alvorlig. For tiden er den praktiske anvendelsen av ternære høyspente positive elektrodematerialer begrenset av høyspentelektrolytter.
By increasing the content of Ni to enhance the energy density of the ternary system, high Ni ternary systems are commonly used, i.e. high Ni ternary systems with Ni mole fraction>0.6. Dette systemet har fordeler som høy spesifikk kapasitet og lave kostnader, men det er problemer som svak litiumlagringskapasitet og dårlig termisk stabilitet. Derfor er endring av den en effektiv måte å forbedre ytelsen på. Mikro/nano-størrelsen og morfologien er viktige faktorer som bestemmer ytelsen til høy Ni ternære positive elektroder. Eksisterende forskning fokuserer hovedsakelig på å oppnå sfæriske partikler med små og høye spesifikke overflatearealer gjennom jevn dispersjon på elektrodeoverflaten.